KR100355723B1

KR100355723B1 - 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼

Info

Publication number: KR100355723B1
Application number: KR1019990043362A
Authority: KR
Inventors: 가와이도시하루; 와따나베가즈시; 이또요시히로
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2002-10-09
Also published as: CN1428669A; DE69611116T2; CN1164052A; CA2172593C; JPH08328449A; DE69611116D1; KR100258609B1; CA2172593A1; US5903803A; KR960035174A; JP2875203B2; US6349188B1; US6128454A; HK1012055A1; AU5032396A; EP0735432A1; CN1210633C; KR100355724B1; EP0735432B1; TW420784B

Abstract

본 발명의 기록재 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치는 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼을 대전시키는 대전 수단과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 토너 화상으로 현상시키는 현상 수단과, 상기 현상 수단에 의하여 형성된 토너 화상을 상기 전자 사진 감광 드럼으로부터 기록재 상으로 전사시키는 전사 수단과, 상기 전사 수단에 의해 기록재 상으로 전사된 토너 화상을 기록재 상에 정착시키는 정착 수단과, 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 전달하는 구동 회전 가능 부재와, 상기 구동 회전 가능 부재의 중앙부에 형성되며 복수개의 코너부가 있는 비-원형 횡단면을 가지는 비틀린 구멍과, 상기 전자 사진 감광 드럼의 종단부에 마련되고, 복수개의 코너부가 있는 비-원형 횡단면을 가지며, 상기 비틀린 구멍과 결합될 수 있는 비틀린 돌출부를 포함하고, 상기 구동 회전 가능 부재가 상기 비틀린 구멍과 결합된 비틀린 돌출부와 함께 회전할 때에, 회전 구동력이 상기 비틀린 구멍과 비틀린 돌출부 사이의 결합에 의하여 상기 전자 사진 감광 드럼으로 전달되고 상기 비틀린 돌출부는 상기 비틀린 구멍을 향하여 가압되는 것을 특징으로 한다.

Description

처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼 {PROCESS CARTRIDGE, ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS, DRIVING FORCE TRANSMISSION PART AND ELECTROPHOTOGRAPHIC PHOTOSENSITIVE DRUM}

본 발명은 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼에 관한 것이다. 여기서, 전자 사진 화상 형성 장치는 기록 매체 상에 화상을 형성시키기 위하여 전자 사진 화상 형성 방식 처리(electrophotographic image formation type process)를 사용하는 장치를 의미한다. 전자 사진 화상 형성 장치의 예로는 전자 사진 복사기, 전자 사진 프린터(레이저빔 프린터, LED 프린터 등), 팩시밀리기 및 워드프로세서를 들 수 있다.

여기서, 처리 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착되며 전자 사진 감광 부재와 그리고 대전 수단, 현상 수단, 소제(cleaning) 수단 등과 같은 처리 수단 중 적어도 하나의 수단을 하나의 유니트로서 포함하는 카트리지일 수 있다. 처리 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착되며 전자 사진 감광 부재와 그리고 대전 수단, 현상 수단, 소제 수단 등과 같은 처리 수단을 하나의 유니트로서 수용하는 카트리지일 수 있다. 처리 카트리지는 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착되며 전자 사진 감광 부재와 그리고 현상 수단을 하나의 유니트로서 포함하는 카트리지일 수 있다. 처리 카트리지는 장치의 주 조립체에 대해 착탈 가능하게 장착되기 때문에 장치의 유지 보수가용이하다.

전자 사진 화상 형성 방식(electrophotographic image formation type)을 사용한 전자 사진 화상 형성 장치에서, 잠상은 대전 수단에 의해 균일하게 대전된 전자 사진 감광 부재를 화상 형성 광에 선택적으로 노출시킴으로써 형성된다. 이 잠상은 토너를 가지고 현상 수단에 의해 토너 화상으로 현상된다. 이와 같이 형성된 토너 화상은 전사 수단에 의해 기록 매체에 전사되어 기록재 상에 화상을 형성한다.

전자 사진 감광 드럼을 회전시키기 위한 여러 가지 방법이 제안되었다.

그 중 한 방법으로서 미합중국 특허 제5,023,660호에 개시된 바와 같은 방법에 있어서, 주 조립체에 설치된 기어의 측면에 고정된 핀이 감광 드럼에 설치된 기어의 측면에 형성된 요홈과 결합되며, 그에 의해 감광 드럼이 회전하게 된다.

또 다른 방법으로서 미합중국 특허 제4,829,335에서 개시된 바와 같은 방법에 있어서는, 주 조립체에 제공된 헬리컬 기어 및 감광 드럼에 제공된 헬리컬 기어가 결합되어 감광 드럼을 회전시킨다.

이러한 방법은 모두 감광 드럼에 회전력을 전달시키는 데 매우 효과적이다. 본 발명은 종래의 방법 및 구조를 더욱 그리고 근본적으로 개선한 것이다.

따라서, 본 발명의 주 목적은 전자 사진 감광 드럼의 회전 정확도가 개선된 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 구동력이 주 조립체로부터 전자 사진 감광 드럼으로 확실하게 전달되는 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동력이 전달될 때(화상 형성 작동시) 장치의 주 조립체의 커플링의 회전 중심이 전자 사진 감광 드럼의 커플링의 회전 중심과 동심으로 되는 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동력이 전달될 때에 주 조립체 측으로 전자 사진 감광 드럼을 당김으로써 장치에 대한 처리 카트리지의 위치 결정(positioning)이 개선되는 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 화질이 개선되는 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동력이 전달되지 않을 때(화상 비-형성 기간(non- image-formation period)) 주 조립체와 처리 카트리지 사이의 구동력 전달 기구의 커플링이 단절되어서 처리 카트리지를 주 조립체로부터 분리시키는 작동성이 개선되는 처리 카트리지, 전자 사진 화상 형성 장치, 구동력 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼을 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 단면도.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 카트리지의 단면도.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 카트리지의 사시도.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 카트리지의 사시도.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 처리 카트리지 장착부의 사시도.

도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 처리 카트리지 장착부의 사시도.

도7은 본 발명에 따른 드럼 플랜지(구동력 전달 부재)의 사시도.

도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 감광 드럼의 사시도.

도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 카트리지 측면 커플링부의 단면도.

도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 카트리지의 커플링부의 사시도.

도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 구동 시스템의 사시도.

도12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 주 조립체의 구동 시스템의 단면도.

도13은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체의 커플링 및 처리 카트리지의 커플링의 사시도.

도14는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체의 커플링 및 처리 카트리지의 커플링의 사시도.

도15는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링부의 구조 및 장치의 주 조립체의 덮개의 단면도.

도16은 본 발명의 일 실시예에 따른 암형 커플링 축의 구조의 측면도.

도17은 본 발명의 일 실시예에 따른 주 조립체에 대해 착탈되는 처리 카트리지 상의 암형 커플링 축의 구조의 측면도.

도18은 본 발명의 일 실시예에 따른 요홈 및 커플링 돌출부의 단면도.

도19는 본 발명의 일 실시예에 따른 커플링 돌출부의 단면도.

도20은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 카트리지 측면 커플링부의 단면도.

도21은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치의 단면도.

도22는 본 발명의 일 실시예에 따른 요홈 및 커플링 돌출부의 사시도.

도23은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체에 제공된 결합 가능한 암형 축 및 카트리지 처리 상에 제공된 비틀린 삼각형 형상의 수형 축의 단면도 및 평면도.

도24는 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 주 조립체의 상호 결합되는 비틀린 삼각형 프리즘 형상의 돌출부 및 처리 카트리지 상의 삼각 형상의 단면을 갖는 비틀린 요홈의 사시도.

도25는 도24의 커플링의 구동 기구의 사시도.

도26은 본 발명의 일 실시예에 따른 개방 가능한 덮개 및 구동 수단의 상호 관련 기구를 도시하는 도면.

도27은 본 발명의 일 실시예에 따른 개방 가능한 덮개 및 구동 수단의 상호 관련 기구를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 광 시스템

2 : 기록 매체

3 : 전사 수단

4 : 전사 롤러

5 : 정착 수단

6 : 배출부

7 : 감광 부재

8 : 대전 롤러

10 : 현상 수단

11 : 소제 수단

13 : 주 조립체

14 : 커버

15 : 가이드 부재

24: 베어링

본 발명의 일 태양에 따르면, 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착될 수 있는 처리 카트리지가 제공되는데, 상기 주 조립체는 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 구동 회전 가능 부재와 상기 구동 회전 가능 부재의 회전 축과 실질적으로 동축을 이루며 횡단면이 비원형인 비틀린 요홈(또는 구멍) 또는 돌출부를 포함한다. 상기 처리 카트리지는, 회전 가능한 화상 담지 부재와, 감광 드럼 상에서 작동 가능한 처리 수단과, 상기 화상 담지 부재의 종단부에 형성되며 상기 화상 담지 부재의 회전 축과 실질적으로 동축이고 횡단면이 비원형인 비틀린 돌출부 또는 요홈을 포함한다. 상기 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈의 크기와 형상은, 이 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈이 상기 구동 회전 가능 부재의 요홈 또는 돌출부에 대하여 제1 상대 회전 위치(서로간에 상대 운동이 허용되는 위치)와 제2 상대 회전 위치(상기 구동 회전 가능 부재의 회전 축과 상기 화상 담지 부재의 회전 축이 실질적으로 정렬되면서 한쪽 방향으로의 상대 회전이 방지되는 위치)를 가지도록 결정된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 기록재 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치가 제공되는데, 이 장치는, 전자 사진 감광 드럼과, 상기 감광 드럼을 대전시키는 대전 수단과, 상기 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 토너 화상으로 현상시키는 현상 수단과, 상기 토너 화상을 상기 기록재 상으로 전사시키는 전사 수단과, 상기 토너 화상을 상기 기록재 상에 정착시키는 정착 수단과, 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 형성되며 횡단면이 다각형인 비틀린 구멍과, 상기 감광 드럼의 종단부에 형성된 비틀린 프리즘 돌출부와, 상기 구멍과 상기 돌출부를 서로 상기 감광 드럼의 종방향으로 상대 운동시키는 가동 수단을 포함하며, 상기 주 조립체측 기어가 서로 결합된 상기 구멍과 돌출부와 함께 회전할 때에 회전 구동력이 상기 기어로부터 상기 구멍과 상기 돌출부를 통하여 상기 감광 드럼으로 전달되고 이와 함께 돌출부는 상기 구멍 안으로 가압된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착될 수 있는 처리 카트리지가 제공되는데, 상기 주 조립체는 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와 그리고 상기 기어의 실질적인 중앙에 형성되고 횡단면이 다각형인 구멍을 포함하고, 상기 처리 카트리지는 전자 사진 감광 드럼과, 상기 전자 사진 감광 드럼 상에서 작동 가능한 처리 수단과, 상기 감광 드럼의 종단부에 형성된 비틀린 다각형 프리즘 돌출부를 포함하며, 상기 주 조립체측 기어가 서로 결합된 상기 구멍과 돌출부와 함께 회전할 때에 회전 구동력이 상기 기어로부터 상기 구멍과 상기 돌출부를 통하여 상기 감광 드럼으로 전달되고 이와 함께 돌출부는 상기 구멍 안으로 가압된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 처리 카트리지가 착탈 가능하게 장착될 수 있고 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치가 제공되는데, 이 장치는, 모터와, 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 형성되며 횡단면이 다각형인 비틀린 구멍과 전자 사진 감광 드럼과 상기 감광 드럼 상에서 작동 가능한 처리 수단과 상기 감광 드럼의 종단부에 형성된 비틀린 다각형 프리즘 돌출부를 포함하는 처리 카트리지를 장착하기 위한 수단과, 상기 구멍과 상기 돌출부를 서로 상기 감광 드럼의 종방향으로 상대 운동시키는 가동 수단과, 기록재를 공급하는 공급 수단을 포함하며, 상기 주 조립체측 기어가 서로 결합된 상기 구멍과 돌출부와 함께 회전할 때에 회전 구동력이 상기 기어로부터 상기 구멍과 상기 돌출부를 통해 상기 감광 드럼으로 전달되고 이와 동시에 상기 돌출부는 상기 구멍 안으로 가압되도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 전자 사진 감광 드럼에 그리고 이 감광 드럼 상에 형성되는 잠상을 현상하는 현상 롤러에 구동력을 전달하기 위한 구동력 전달 부재가 제공되는데, 상기 드럼과 롤러는 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착되는 처리 카트리지 안에 수용되고, 상기 주 조립체는 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와 상기 기어의 실질적인 중심에 형성되며 횡단면이 다각형인 비틀린 구멍를 포함한다. 상기 구동력 전달 부재는, 상기 처리 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체로부터 상기 현상 롤러에 구동력을 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 설치되는 축과, 상기 축의 단부에 형성된 비틀린 다각형 프리즘 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 구멍과 돌출부 사이의 결합부를 통해서 상기 주 조립체로부터 구동력을 받으며, 상기 구동력은 축을 통해 상기 감광 드럼으로 전달되어 상기 기어를 통해 상기 현상 롤러로 전달된다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 기록재 상에 화상을 형성하기 위한 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착될 수 있는 처리 카트리지 안에 수용되는 감광 드럼이 제공되는데, 상기 주 조립체는 모터와 상기 모터로부터 구동력을 받는 주 조립체측 기어와 상기 기어의 실질적인 중심에 형성되며 횡단면이 다각형인 비틀린 구멍를 포함한다. 상기 드럼은 감광 층을 갖고 있는 실린더와 상기 실린더의 한 단부에 장착된 구동력 전달 부재를 포함하고, 상기 구동력 전달 부재는, 상기 처리 카트리지가 주 조립체에 장착될 때 상기 주 조립체로부터 상기 현상 롤러에 구동력을 전달하기 위한 기어와, 상기 기어의 실질적인 중앙에 설치되는 축과, 상기 축의 한 단부에 형성된 비틀린 다각형 프리즘 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 구멍과 돌출부 사이의 결합부를 통해서 상기 주 조립체로부터 구동력을 받으며, 상기 구동력은 축을 통해 상기 감광 드럼으로 전달되어 상기 기어를 통해 상기 현상 롤러로 전달된다.

상기에서 요홈 및 돌출부는 서로 교체될 수도 있다.

본 발명의 이러한 목적과 기타의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참고하여 이하에서 설명하는 본 발명의 양호한 실시예에 대한 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

제1 실시예

도1 내지 도10를 참조하여, 제1 실시예에 따른 전자 사진 화상 형성 장치 및 이에 착탈 가능하게 장착되는 처리 카트리지에 대해 기술하기로 한다. 이하의 설명에서, 도1 내지 도6를 참조하여 처리 카트리지 및 그와 함께 사용 가능한 전자 사진 화상 형성 장치의 일반적인 설계를 우선 설명한 후, 도7 내지 도10를 참조하여 처리 카트리지와 화상 형성 장치 사이의 구동력 전달 기구의 커플링 구조에 대해 설명하기로 한다.

[일반적인 설계]

도1은 처리 카트리지가 장착되어 있는 전자 사진 화상 형성 장치(A)의 개략도이고, 도2는 처리 카트리지(B)의 단면도이고, 도3 및 도4는 처리 카트리지의 외형을 도시한 사시도이고, 도5 및 도6은 처리 카트리지를 상기 기구의 주 조립체에 장착하기 위한 기구 구조를 도시한다.

도1에 도시된 것처럼 전자 사진 화상 형성 장치(이 실시예에서는 레이저 비임 프린터)에서 드럼 형상의 전자 사진 감광 부재(7)는 잠상이 이 감광 부재 상에 형성되고 토너에 의해 토너 화상으로 현상되도록 광 시스템(1)으로부터 공급된 화상 정보에 기초하여 레이저 비임에 노출된다. 토너 화상 형성과 동시에 기록지 등의 기록 매체(2)는 픽업 롤러(3b)와 공급 롤러(3c)와 공급 롤러(3d)와 레지스트 롤러(3e)등으로 구성되는 전사 수단(3)에 의해 공급 카세트(3a)로부터 공급된다. 감광 드럼(7) 상에 형성된 토너 화상은 전사 수단으로서의 전사 롤러(4)에 전압을 인가함으로써 기록 매체(2) 상에 전사된다. 기록 매체(2)는 안내판(3f)에 의해 정착 수단(5)에 안내된다. 정착 수단(5)은 구동 롤러(5a)와 히터(5b)를 포함하는 정착 롤러(5c)를 포함하며, 전사된 토너 화상을 기록 매체(2) 상에 정착시키기 위하여 기록 매체(2)에 열 및 압력을 인가한다. 기록 매체(2)는 배출 롤러(3g, 3h)에 의해 공급되며, 반전 공급로를 통해서 배출부(6)로 배출된다. 상기 화상 형성 장치(A)에서는 수동 급지 트레이 및 롤러(3j)를 사용함으로써 수동 급지가 가능하다.

처리 카트리지(B)는 전자 사진 감광 부재와 적어도 하나의 처리 수단을 포함한다. 처리 수단으로는 예를 들어 전자 사진 감광 부재를 대전시키는 대전 수단과, 전자 사진 감광 부재 상에 잠상을 현상하는 현상 수단과, 전자 사진 감광 부재의 표면으로부터 잔류 토너를 제거하는 소제 수단이 있다.

이 실시예의 처리 카트리지(B)는 도시된 것처럼 감광 부재(7), 대전 롤러(8), 노출 개구(9) 및 현상 수단(10)을 포함한다. 처리 카트리지(B)의 전자 사진 감광 부재(7)는 이후에 설명하는 것처럼 기구의 주 조립체(13)에 의해 커플링 기구를 통해서 회전된다. 감광 드럼의 표면은 대전 수단인 대전 롤러(8)에 전압을 인가함으로써 균일 대전 상태 하에 있게 되며, 광 시스템(1)으로부터의 정보 광은 현상 수단(10)에 의해 현상될 잠상을 형성하도록 노출 개구(9)를 통해서 감광 드럼(7) 상에 투사된다.

현상 수단(10)에서 토너 수용부(10a) 내의 토너는 공급 드럼(10b)의 회전에 의해 공급된다. 고정 자석(10c)을 포함하는 현상 롤러(10d)는 현상 블레이드(10e)에 의해 제공된 마찰 전기 전하를 갖는 토너 층이 현상 롤러(10d)의 표면 상에 형성되도록 회전된다. 토너는 토너 화상(가시 화상)을 형성하도록 잠상에 따라 감광 드럼(7)에 전사된다. 토너 화상은 상기 기구의 주 조립체(13)에 마련된 전사 롤러(4)에 토너 화상과는 반대의 극성을 갖는 전압을 인가함으로써 기록 매체(2) 상에 전사된다. 감광 드럼(7)은 전사 후에 잔류 토너가 제거되도록 소제 수단(11)에 의해 소제된다. 특히, 토너는 소제 블레이드(11a)에 의해 소제된다. 따라서, 토너는 수집기 시트(11b)에 의해 잔류 토너 용기(11c) 내에 수집된다.

대전 롤러(8)는 감광 드럼(7)에 연결되어 이에 의해 구동된다. 소제 블레이드(11a)는 감광 드럼(7)에 접촉된다.

처리 카트리지(B)는 토너를 수용하는 토너 수용부(10a)를 갖는 토너 프레임(12a)과, 현상 롤러(10d)로서의 현상 부재를 지지하는 현상 프레임(12b)을 포함하며, 이들 프레임은 현상 유니트를 형성하도록 예를 들어 초음파 용접에 의해 함께 용접된다. 현상 유니트는 감광 드럼(7), 대전 롤러(8) 및 소제 수단(11)등을 지지하는 소제 프레임(12c)에 선회식으로 결합된다. 처리 카트리지(B)는 사용자에 의해 기구의 주 조립체(13)의 카트리지 장착 수단에 감광 드럼(7, 도5 및 도6)의 종방향을 교차하는 방향으로 장착된다. 소제 프레임(12c)은 베어링(12c2)에 인접한 장착 가이드(12c4)를 갖추고 있다. 소제 프레임(12c)에 장착된 베어링(24, 돌출부 24a)은 가이드(24c)를 갖추고 있다. 베어링(24), 돌출부(24a) 및 가이드(24c)는 일체로 성형되어 있다. 장착 가이드(24c)는 처리 카트리지(B)가 장착되었을 때 가이드(15a, 15b)에 의해 안내된다.

도5에 도시된 것처럼 카트리지 장착 수단으로서의 카트리지 장착 가이드 부재(15)들은 주 조립체(13)의 카트리지 장착 공간의 좌우 측면(도5의 일 측면과 도6의 다른 측면)에 각각 대향되게 장착된다. 가이드 부재(15)는 처리 카트리지(B)가 주 조립체(13) 안으로 밀려났을 때 가이드로서의 기능을 수행하도록 서로 대향하는 안내부(15a, 15c)를 갖는다. 처리 카트리지는 카트리지 프레임의 대향 종단부들로부터 돌출된 보스 등이 안내부(15a, 15c)에 의해 안내되면서 삽입된다. 처리 카트리지(B)가 주 조립체(13)에 장착될 때 축(14a)을 중심으로 개방 가능한 커버(14)가 개방된다. 개방 가능한 커버(14)를 폐쇄함으로써 처리 카트리지(B)가 화상 형성장치(A)에 정확하게 장착된다. 처리 카트리지(B)가 주 조립체(13)로부터 분리될 때 개방 가능한 커버(14)가 개방된다.

처리 카트리지(B)가 화상 형성 장치(A)에 장착되었을 때 카트리지측 커플링과 주 조립체측 커플링은 이후에 설명하는 것처럼 감광 드럼(7)등이 주 조립체로부터의 구동력을 수용할 수 있도록 개방 가능한 커버(14)의 폐쇄 작동과 관계를 갖고 결합된다.

[커플링 및 구동 구조]

구동 수단을 화상 형성 장치(A)의 주 조립체(13)로부터 처리 카트리지(B)로 이송하는 구동력 전달 기구인 커플링 수단의 구조에 대하여 설명한다.

도7은 일체로 성형된 수형 축(17)을 갖는 구동력 전달 부재로서의 드럼 플랜지(16)의 사시도이고, 도8은 드럼 플랜지(16)가 장착되어 있는 감광 드럼(7)의 부분 절단 사시도이고, 도9는 처리 카트리지(B)에 장착되어 있는 감광 드럼(7)의 단면도이고, 도10은 도9의 처리 카트리지(B)의 수형 축(17)의 확대 사시도이고, 도11은 처리 카트리지(B)에 마련된 수형 축(17)과 주 조립체(13)에 마련된 암형 축(18) 사이의 관계를 도시한 도면이다.

도8 내지 도11에 도시된 것처럼 처리 카트리지(B)의 감광 드럼(7)의 종방향 단부에는 카트리지측 커플링 수단이 마련되어 있다. 이 커플링 수단은 감광 드럼(7)의 일단에 고정된 드럼 플랜지(16)에 장착된 수형 커플링 축(17)(원기둥 형상)을 갖는다. 여기서, 돌출부(17a)의 단부 표면은 돌출부 축(17)의 단부 표면에 평행하다. 수형 축(17)은 베어링(24)에 결합되어 드럼 회전축으로서 작용한다.이 실시예에서, 플랜지(16)와 수형 커플링 축(17) 및 돌출부(17a)는 일체로 성형된다. 플랜지(16)는 처리 카트리지의 현상 롤러(10d)에 구동력을 전달하는 헬리컬 기어(16a)를 갖추고 있다. 따라서, 도7에 도시된 것처럼 드럼 플랜지(16)는 헬리컬 기어(16a)와 수형 축(17) 및 돌출부(17a)를 갖는 일체형으로 성형된 부재이며, 구동력을 전달하는 작용을 하는 구동력 전달 부재이다.

돌출부(17a)는 비틀린 다각형 프리즘 형상, 특히 정삼각형의 프리즘을 회전 방향으로 비튼 형상을 취한다. 요홈(18a)(또는 구멍)은 축의 회전 방향으로 비틀린 다각형 형상을 취하며, 이로써 돌출부(17a)에 정합되거나 보족 결합될 수 있다. 요홈(18a)은 정삼각형의 단면을 취한다. 이 요홈(18a)은 주 조립체(13)의 기어(34)와 함께 일체로 회전된다. 이 실시예의 구조에서, 처리 카트리지(B)는 주 조립체(13)에 장착되고, 돌출부(17a)와 주 조립체(13)의 요홈(18a)은 정합된다. 회전력이 요홈(18a)로부터 돌출부(17a)에 전달되면 정삼각형의 돌출부(17a)의 정점들은 요홈(18a)의 내측 표면에 일정하게 접촉하게 되고, 이로써 그 중심들이 도18 (a) 및 (b)에 도시된 것처럼 회전에 의해 자동적으로 정렬된다. 또한, 돌출부(17)를 요홈(18) 쪽으로 당기는 방향으로의 힘이 회전 중에 방향의 비틀림에 의하여 생성됨으로써, 돌출부의 단부 표면(17a1)이 요홈의 바닥 표면(18a1)에 접촉되어진다. 감광 드럼(7)이 돌출부(17a)에 일체로 되기 때문에 축 방향 위치 및 반경 방향 위치는 화상 형성 장치의 주 조립체(13)에서 정확하게 결정된다.

이 실시예에서는 감광 드럼(7)으로부터 볼 수 있는 것처럼, 돌출부(17a)의 비틀림 방향은 감광 드럼(7)의 회전 방향과는 반대로 되어 돌출부의 기부로부터 멀리 그 단부 쪽으로 향한다. 요홈(18a)의 비틀림 방향은 이와는 반대로 되어 요홈(18a)의 입구부로부터 멀리 내측을 향한다. 이후에 설명하는 것처럼 드럼 플랜지(16)의 헬리컬 기어(16a)의 비틀림 방향은 돌출부(17a)의 비틀림 방향과는 반대로 된다.

도18에 도시된 것처럼 돌출부(17a)와 요홈(18a)은 d1〈 d0〈 d2를 만족하며, 여기서 d0은 돌출부(17a)의 삼각형 프리즘의 외접원 R0의 직경, d1은 요홈(18a)의 삼각형 형태의 공간의 내접원 R1의 직경, d2는 삼각형의 외접원 R2의 직경이다.

직경의 수치 범위의 양호한 실시예는 다음과 같다.

d0 = 약 3mm 내지 70mm

d1 = 약 3mm 내지 70mm

d2 = 약 3mm 내지 70mm

이들 범위에서 크기들은 상술한 관계를 만족시키도록 선택된다.

이 실시예에서 크기들은, d0 = 약 16mm, d1 = 약 9.5mm, d2 = 약 17.5mm이다.

돌출부(17a)의 비틀림 각도 또는 양은 회전 방향으로의 돌출부(17a)의 축 방향 길이 1mm당 약 1°내지 15°이다. 특히, 이 실시예에서 상기 돌출부는 축 방향 길이 1mm당 약 7.5°로 비틀려 있다.

그러나, 본 발명은 상기 값들에 제한되지 않는다.

3차원 부재의 단면 위치는 이론적으로 이들 접촉점들에 의해 결정된다. 돌출부(17a) 및 요홈(18a)의 형상들이 정삼각형일 때 돌출부(17a)의 정점들은 동일한상황 하에서의 정삼각형의 내측 표면에 접촉하게 된다. 따라서, 처리 카트리지(B)의 회전 중의 하중 변화에 기인하는 접촉점들의 변동 및 커플링 구동의 회전 비균일성이 최소로 되고, 따라서 감광 드럼(7, 도18)의 회전 정확도가 개선된다. 수형 축(17) 및 돌출부(17a)는 드럼 플랜지(16)가 감광 드럼(7)의 단부에 장착되었을 때 감광 드럼(7)의 축에 나란해지도록 드럼 플랜지(16) 상에 마련된다. 도면 부호 16b는 드럼 플랜지(16)가 감광 드럼(7)에 장착되었을 때 드럼 실린더(7a)의 내측 표면에 나란해지는 정합부이다. 드럼 플랜지(16)는 클램핑 또는 결합 등에 의해 감광 드럼(7)에 장착된다. 드럼 실린더(7a)의 외측 표면은 감광 재료(7b, 도8 및 도9 참조)로 피복된다.

드럼 플랜지(25)는 감광 드럼(7)의 다른 쪽 측면에 고정된다. 이 드럼 플랜지(25)는 일체로 함께 성형된 드럼 축(25a) 및 스퍼어 기어(25b)를 갖는다.

처리 카트리지(B)가 장치의 주 조립체(13)에 장착되었을 때 드럼 축(25a, 베어링 12c2)은 정확하게 위치하도록 장치의 주 조립체(13)의 U형 홈(15b, 도5)에 정합되며, 플랜지(25)와 일체로 성형된 스퍼어 기어(25b)는 전사 롤러(4)에 구동력을 전달하는 기어에 맞물린다.

드럼 플랜지(16)의 재료의 예로는 폴리아세탈, 폴리카보네이트 및 폴리아미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 다른 수지 재료가 있다. 상기 재료와는 다른 재료들도 사용할 수 있다.

처리 카트리지(B)의 수형 커플링 축(17)의 돌출부(17a) 주위에는 수형 축(17)과 동축인 원형 돌출부(24a)가 소제 프레임(12c, 도3 및 도9) 상에 마련되어있다. 돌출부(24a)는 커플링 돌출부(17a)가 외부 힘 등에 의해 손상받거나 변형되는 것을 방지하도록, 예를 들어 처리 카트리지(B)가 주 조립체에 장착 또는 이로부터 분리될 때 커플링 돌출부(17a)를 보호하는 기능을 갖는다. 따라서, 상기 돌출부(17a)의 손상에 기인한 커플링 구동 작동 중의 진동 또는 요동을 피할 수 있다.

또한, 돌출부(24a)는 화상 형성 장치의 주 조립체(13)에 대하여 처리 카트리지(B)를 착탈하기 위한 안내 부재로서의 기능도 갖는다. 특히, 처리 카트리지(B)가 주 조립체(A)에 장착될 때 돌출부(24a)는 주 조립체측 안내부(15c)에 접촉되어 처리 카트리지(B)를 장치의 장착 위치로 안내하는 작용을 하며, 따라서 주 조립체(13)에 대한 처리 카트리지(B)의 착탈을 용이하게 해준다. 처리 카트리지(B)가 장착 위치에 장착되면 돌출부(24a)는 안내부(15c) 상에 마련된 요홈(15d)에 의해 지지된다. 수형 커플링 축(17) 및 암형 커플링 축(18)은 화상 형성용 구동부에 의해 정렬되고 돌출부(24a)는 U형 홈(15d)으로부터 약간(약 0.3mm 내지 1.0mm) 상승되어 있으며, 돌출부(24a)와 주 조립체 안내부(15a, 요홈 15d) 사이의 갭은 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 반경 방향으로의 갭보다 작다. 따라서, 처리 카트리지(B)가 주 조립체(13)에 장착되는 동안에 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 결합이 허용된다. 요홈(18a)은 U형 홈(15d)의 반대쪽에 마련된다. 돌출부(24a)의 형상은 상기 실시예의 원형에만 제한되지는 않으며, 예를 들어 안내부(15c)에 의해 안내되어 U형 홈(15d)에 의해 지지되기만 하면 원호형 등의 임의의 형상을 취할 수 있다. 이 실시예에서, 축부(17)를 회전식으로 지지하는 베어링(24)과 원형부(24a)는 일체로 성형되어 스크류에 의해 소제 프레임(12c)에 고정되지만(도9), 베어링(24)과 돌출부(24a)는 별도의 부재이다.

이 실시예에서, 드럼축(25a)은 소제 프레임(12c, 제49도)에 마련된 베어링부(12c2)에 결합되고 수형 축(17)은 소제 프레임(12c)에 마련된 베어링(24)의 내측 면에 결합되며, 이 상태로 감광 드럼(7)은 처리 카트리지(B)의 소제 프레임(12c)에 장착된다. 따라서, 감광 드럼(7)은 축(17, 25a)을 중심으로 회전된다. 이 실시예에서, 감광 드럼(7)은 축방향으로의 이동이 가능한 방식으로 소제 프레임(12c)에 장착된다. 이는 장착 공차를 고려한 것이다. 이 구조는 필수적인 것이 아니며, 감광 드럼(7)은 활주 방향으로의 이동이 불가능하게 할 수도 있다.

감광 드럼(7)과 플랜지(16) 및 수형 축(17) 사이의 관계는 도9에 도시된 것과 같다. 특히, 감광 드럼(7)의 외경(실린더 7a의 외경) = D1, 헬리컬 기어의 이뿌리원 직경 = G, 감광 드럼 베어링의 직경(축부 17의 외경, 베어링 24의 내경) = F, 커플링 돌출부의 외접원의 직경 = C 및 감광 드럼(7)에 대한 드럼 플랜지(16)의 결합부 직경(드럼 내경) = D2는 D1 〉F ≥C 및 G 〉D2를 만족한다.

D1 〉F는 베어링에서의 활주 부하에서 필요로 하는 토오크를 감소시키는 데 효과적이다. F ≥ C는 언더컷트부가 필요하지 않기 때문에 플랜지부가 성형될 때 주형 구조를 간단하게 하는 데 효과적이며, 이렇게 하지 않으면 주형을 도면에서 화살표 H방향으로 분할하는 데 언더컷트부가 필요하다.

또한, G 〉D2를 만족하기 때문에 기어부의 주형 형상은 도6의 좌측 주형이며, 따라서 커플링 형상을 마련함에 따라 복잡해지는 우측 주형 구조가 간단해지며 이로써 주형의 내구성이 향상된다.

치수 관계는 수형 축(17)과 암형 축(18) 사이의 관계가 반전된 경우, 즉 감광 드럼이 요홈(18a)에 마련되고 장치의 주 조립체측이 돌출부(17a)를 갖추고 있는 경우에도 적용할 수 있다(요홈 18a의 외접원의 직경은 C). 이 경우에도 동일한 장점을 얻을 수 있다.

이들의 수치 범위의 예로는 다음과 같은 것이 있다.

D1 = 약 10mm 내지 60mm

G = 약 10mm 내지 70mm

F = 약 5mm 내지 70mm

C = 약 3mm 내지 70mm

D2 = 약 9mm 내지 59mm

이들 크기는 이 범위 내에서 상기 관계를 만족하면서 선택할 수도 있다.

이 실시예에서 크기들은 다음과 같다.

D1 = 약 30mm, G = 약 31mm, F = 약 16mm, C = 약 14mm

그러나, 본 발명은 이들 크기에 제한되지는 않는다.

한편, 화상 형성 장치의 주 조립체(13)는 주 조립체 커플링 수단을 갖추고 있다. 주 조립체 커플링 수단은 처리 카트리지(B)가 삽입되었을 때 감광 드럼의 회전축에 나란한 위치에 있는 암형 커플링 축(18, 원기둥 형상)을 포함한다. 이 암형 커플링 축(18)은 도12에 도시된 것처럼 모터(30)로부터의 구동력을 감광 드럼(7)에 전달하는 대경 기어(34)에 일체로 된 구동축이다. 암형 축(18)은 기어(34)의 회전 중심에서 이 기어(34)의 측면 모서리로부터 돌출된다 (도13 및도14). 이 실시예에서, 대경 기어(34) 및 암형 축(18)은 일체로 성형되어 있다.

주 조립체측의 기어(34)는 헬리컬 기어이다. 이의 톱니는 모터(30)의 축(30a)에 고정된 헬리컬 기어(20)로부터 구동력이 전달될 때 암형 축(18)을 수형 축(17) 쪽으로 이동시키는 방향으로 추력이 생성되도록 하는 경사각을 갖는다. 따라서, 모터(30)가 화상 형성시에 구동되면 상기 추력이 암형 축(18)을 수형 축(17)으로 이동시켜 요홈(18a)와 돌출부(17a) 사이에 견고한 결합을 제공하게 된다. 요홈(18a)은 암형 축(18)의 일단에서 암형 축(18)의 회전 중심에 마련된다.

이 실시예에서, 구동력은 모터축(30a)에 고정된 기어(20)로부터 기어(34)에 직접 전달되며, 감속 또는 구동 전달에 기어 트레인을 사용하거나 이와 함께 벨트 및 풀리를 사용할 수도 있고 한 쌍의 마찰 롤러 또는 타이밍 벨트와 풀리의 조합을 사용할 수도 있다.

도15 내지 도17를 참조하여 개방 가능한 커버(14)의 폐쇄 작동과 관련하여 요홈(18a)과 돌출부(17a)를 결합하는 구조에 대하여 설명한다.

도15는 감광 드럼(7)의 축방향에서 취한 도면이며, 여기서 외측 캠(35)과 내측 캠(36, 도17 참조)은 기어(34)와 감광 드럼(7) 사이에 삽입되고(도시 생략), 화상 형성 장치의 커버(14)와 외측 캠(35)은 로드(37)에 의해 연결되어 이동 수단을 구성한다. 도면 부호 40은 주 조립체(13)에 마련된 측면판이다. 도16 및 도17에서 도면 부호 34a는 측면판(39) 상의 기어(34)를 지지하는 축 지지부이다.

도16은 우측면도이다. 커버(14)가 폐쇄되면 로드(37) 및 외측 캠(35)이 도면에 도시된 것과 같은 위치를 취하게 되고 이들은 커플링 돌출부(17a) 및요홈(18a)에 의해 결합되어 기어(34)로부터 감광 드럼(7)으로의 구동력 전달을 허용하게 된다. 커버(14)가 개방되면 캠(35)은 도17에 도시된 것처럼 로드(37)를 통해서 당겨져서 캠(35)이 내측 캠(36)에 접촉하도록 회전되며, 이로써 기어(34)를 감광 드럼(7)으로부터 멀리 이동시키게 된다. 이 때에, 기어(34)와 암형 커플링 축(18)은 외측 캠과 고정판(39) 사이에 장착된 스프링(38)을 가압하도록 상기 캠(35)에 의해 가압되어 동일 방향으로 이동하게 됨으로써 커플링이 해제되도록 요홈(18a)이 돌출부(17a)로부터 멀리 이동되고, 이로써 카트리지(B)의 분리가 가능해진다. 커버(14)가 폐쇄되면 캠(35)이 반대 방향으로 회전하여 스프링(38)에 의해 밀려나게 되고, 이로써 기어(34)가 구동 전달을 가능하게 하도록 도16에 도시된 위치에 다시 세팅된다. 이러한 구조를 취함으로써 카트리지(B)의 착탈 및 구동 전달이 커버(14)의 개폐에 반응하여 가능해지거나 불가능해지게 된다.

이 실시예에서, 커버(14)는 처리 카트리지(B)가 장치의 주 조립체에 장착 또는 이로부터 분리될 때 개폐된다. 커버(14)의 개폐와 관련하여 요홈(18a)이 수평 방향(화살표 J방향)으로 이동된다. 처리 카트리지(B)가 주 조립체 대하여 장착 또는 분리될 때 처리 카트리지(B)와 장치의 주 조립체(13) 사이(17a와 18a 사이)의 커플링이 확실하게 분리된다. 따라서, 주 조립체(13)에 대한 처리 카트리지(B)의 착탈을 매끄럽게 수행할 수 있다. 이 실시예에서 요홈(18a)은 스프링(38)에 의해 처리 카트리지(B) 쪽으로 가압된다. 따라서, 돌출부(17a) 및 요홈(18a)이 정렬되지 않아서 이들 사이에 인접부가 생기지 않아 결합되지 않더라도 이들은 요홈(18a)의 회전과 동시에 결합된다.

커플링 수단의 결합부로 되는 돌출부(17a) 및 요홈(18a)의 형상에 대하여 설명한다.

주 조립체(13)에 마련된 암형 커플링 축(18)은 상기에 설명한 것처럼 회전축 쪽으로 이동 가능하지만 반경 방향으로의 이동은 불가능하다. 처리 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 종방향 및 반경 방향으로 이동할 수 있도록 장치의 주 조립체(13)에 장착된다.

특히, 처리 카트리지(B)가 상기 기구의 주 조립체(13)에 장착되면, 감광 드럼(7)의 다른 종단부에 인접하여 장착된 플랜지(25) 상에 형성된 드럼축(25a)의 일부분(베어링 (12c2), 도4 및 도9)이 주 조립체(13)의 U형 홈(15b, 도5)에 의해 수용되어 이에 간극없이 정확하게 결합됨으로써 상기 부분이 정확하게 위치되며, 플랜지(25)와 일체로 성형된 스퍼어 기어(25b)가 구동력을 전사 롤러(4)에 전달하는 기어(도시 생략)에 맞물린다. 한편, 감광 드럼(7)의 종단부(구동측)에서 소제 프레임(12c)의 돌출부(24a)는 주 조립체(13)의 요홈(15d)에 의해 지지된다. 커버(14)를 폐쇄함으로써 요홈(18a)은 수평방향으로 이동되어 돌출부(17a, 도8 (a))에 의해 수용된다.

구동측(커플링측)에서의 위치 결정 및 구동 전달은 다음과 같이 이루어진다.

주 조립체 구동 모터(30)가 회전되면 암형 커플링 축(18)이 수형 커플링 축(17) 쪽으로(도13의 화살표 d방향) 이동되며, 이들은 돌출부(17a) 및 요홈(18a)의 위상이 일치할 때(이 실시예에서는 돌출부 17a와 요홈 18a가 정삼각형 형상을 갖고 이들의 위상이 매 120°마다 일치함) 결합된다. 그러면, 회전력이 장치의 주조립체(13)로부터 처리 카트리지(B)에 전달된다 (도17의 상태로부터 도16의 상태로 됨).

정삼각형들의 크기가 상이하고, 특히 도18에 도시된 것처럼 요홈(18a)의 삼각형의 크기가 돌출부(17a)의 것보다 크기 때문에 돌출부(17a)가 요홈(18a) 안에 갭을 가지고 매끄럽게 결합된다. 수형 커플링 축(17)과 암형 커플링 축(18) 사이의 위치 결정 정확도는 결합 작동시에 낮을 수도 있다.

이 실시예에서 원형 돌출부(24a)의 돌출 길이는 돌출부(17a)의 것보다 크다 (도9). 따라서, 돌출부(17a) 및 요홈(18a)이 결합되면 원형 돌출부(24a)의 내측 표면이 암형 커플링 축(18)의 외주연 표면에 결합되어 이들 사이의 결합을 안내한다.

암형 커플링 축(18)이 화상 형성을 위해 요홈(18a)에 결합된 돌출부(17a)와 함께 회전되면 요홈(18a)의 내측 표면(18a1)들은 구동력의 전달을 허용하도록 도18에 도시된 것처럼 돌출부(17a)의 정삼각형 프리즘의 정점선(17a1)들에 결합된다. 이 때에, 수형 축(17)이 즉시 이동하여 요홈(18a)의 내측 표면(18a1)들이 (도18(a)의 상태로부터 도18(b)의 상태로 등간격으로) 일정 위치들에서 돌출부(17a)의 모서리선(17a1)에 접촉된다. 돌출부(17a) 및 요홈(18a)이 정삼각형 형상이기 때문에 수형 축(17) 및 암형 축(18)이 서로 균일한 접촉력으로 동축 상태에 놓인다. 돌출부(17a)가 요홈(18a)에 결합된 직후에는 돌출부(17a)의 회전 중심이 요홈(18a)의 회전 중심 X2에 정렬되지 않는다(도18(a) 참조). 그러나, 요홈(18a)이 회전하기 시작하여 3개 지점(선)들에서 돌출부(17a)의 모서리선(17a1)에 접촉하게 되면 회전축 X1 및 X2가 정렬된다.

따라서, 커플링 축(17, 18)들이 모터(30)의 회전에 의해 자동적으로 축정렬 된다 (자체 정렬). 또한, 감광 드럼(7)에 구동력을 전달함으로써 처리 카트리지(B)가 회전되고 이에 의해서 처리 카트리지(B)의 소제 프레임(12c)의 상부 표면에 마련된 인접부(12c1, 도3 및 도4)가 화상 형성 장치의 주 조립체(13)에 고정된 인접부(13a; 도1)에 인접하게되어서 처리 카트리지(B)가 화상 형성 장치의 주 조립체 A에 정확하게 위치하게 된다.

처리 카트리지가 구동되지 않으면(화상 형성을 하지 않음), 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이에 회전 반경 방향(방사상)으로 갭이 생기고 커플링들 사이의 결합 및 주 조립체에 대한 처리 카트리지의 착탈이 더욱 용이해지게 된다. 또한, 커플링 결합부에서의 접촉력이 안정화되어 이 위치에서의 진동 및 요동이 억제된다.

이 실시예에서, 커플링 돌출부 및 요홈은 정삼각형의 형상을 취하지만 등변 다각형의 형상으로도 상기에서와 유사한 장점을 제공할 수 있다. 등변 다각형 형상을 사용하는 것이 위치 결정을 정확하게 할 수 있기 때문에 바람직하지만 결합이 가능하고 당김 결합이 가능하다면 임의의 다각형 형상을 사용할 수도 있다.

커플링 돌출부 및 요홈과 비교해 볼 때 상기 돌출부는 쉽게 손상되고 이의 강도는 요홈의 강도보다 작다. 이 실시예에서, 커플링 돌출부는 교환 가능한 처리 카트리지(B)에 마련되고, 커플링 요홈은 더 높은 강도를 요하는 주 조립체(13)에 마련되어 있다.

이 실시예의 처리 카트리지(B)는 다음과 같이 요약할 수 있다. 이 실시예의처리 카트리지(B)는 모터(30), 이 모터로부터의 구동력을 수용하는 주 조립체 기어(34) 및 주 조립체 기어의 중심에 형성되고 주 조립체 기어와 함께 일체로 회전 가능한 비틀린 다각형 구멍(18a)을 포함하고 기록 매체(2) 상에 화상을 형성할 수 있는 전자 사진 화상 형성 장치(A)의 주 조립체에 대하여 착탈 가능하게 장착된다. 처리 카트리지(B)는 전자 사진 감광 드럼(7), 이 드럼 상에서 작동 가능한 처리 수단(대전 롤러 8, 현상 롤러 10, 소제 롤러 11a) 및 주 조립체의 비틀린 다각형 구멍에 결합 가능하고 상기 드럼의 단부에 마련된 비틀린 다각형 프리즘 돌출부(돌출부 17a)를 포함한다. 처리 카트리지(B)는 장치의 주 조립체(13)에 장착되고 다각형 프리즘 돌출부(17a)는 주 조립체의 요홈에 결합되며, 기어(34)가 회전될 때 회전 구동력이 감광 드럼에 전달된다.

돌출부(17a)는 드럼(7)의 회전 중심 위치로부터 드럼의 종방향으로 외향 돌출된 축부(17)의 단부로부터 돌출된다. 이 축부는 카트리지 드럼(7)을 프레임(12c) 상에 회전식으로 지지하는 기능을 갖는다.

축부(17)는 헬리컬 기어(16a)의 중심부에 마련되고, 헬리컬 기어(16a)측의 반대측 단부에는 전자 사진 감광 드럼의 내측 표면에 결합되기 위한 결합부(16b)가 마련되어 있다. 돌출부(17a), 축부(17), 헬리컬 기어(16a) 및 결합부(16b)는 수지 재료로 일체로 성형된다. 헬리컬 기어는 회전력을 처리 수단으로서의 현상 롤러(10a)에 전달하는 기능을 갖는다.

또한, 다각형 프리즘 돌출부(17a)를 둘러싸는 원형 외부벽(24a) 또는 다각형 프리즘 돌출부의 일부를 따라가는 원호형의 외부벽이 마련되어 있다. 이외부벽(24a)은 구멍(18a)과 돌출부(17a)가 이들의 상대 이동에 의해 결합될 때 이를 안내하는 가이드로서의 기능을 갖는다.

전자 사진 감광 드럼(7)의 외경(D1), 축부(17)의 외경(F) 및 다각형 프리즘 돌출부(17a)의 외접원의 직경(C)은 D1 > F C를 만족시킨다.

축부(17)의 외경(F), 다각형 프리즘 돌출부(17a)의 외접원의 직경(C), 전자 사진 감광 드럼(7)의 기어(16a)의 이뿌리원 직경(G) 및 전자 사진 감광 드럼(7)의 내경(D2)은 G > D2 및 G > F C를 만족시킨다.

전자 사진 감광 드럼(7)의 외경(D1) 및 본체 기어(34)의 이뿌리원 직경(L)에 있어서, L은 대략 D1의 1.0배 이상 5.0배 이하가 바람직하다. 이 관계는 본 기술 분야에 숙련된 자에 의해 장치의 본체의 공간과 소망하는 화상 품질을 고려해서 적절하게 선택된다. 그 치수는 제한적이지 않다. 본 실시예에서 그 치수는 대략 3배이다.

본체 기어(34)의 모듈은 대략 0.4 내지 0.7이다. 장치의 본체 기어(34)의 이뿌리원 직경(L)은 대략 30mm 내지 150mm이고, 본체 기어(34)의 잇수는 대략 34 내지 400개이다. 이들은 본 기술 분야에 숙련된 자에 의해 장치 본체의 공간과 소망하는 화상 품질을 고려해서 적절하게 선택된다. 그 형상은 제한적이지 않다. 본 실시예에서 기어(34)의 잇수는 200개이다.

화상 형성(구동 전달) 중의 본체(13)에 대한 처리 카트리지(B)의 위치 설정은 이하와 같이 요약된다.

먼저, 비화상 형성 중에 베어링(12)을 U자 홈(15d) 내에 억지 끼워 맞춤시킴으로써 처리 카트리지(B)가 위치 설정된다. 한편, 돌출부(24a)는 수용체 부분(15c)에 의해 단순 지지된다. 화상 형성 중에, 돌출부(17a)를 주 조립체(13)의 요홈(18a)에 의하여 끌어당겨 돌출부(17a)와 결합시킴으로써 처리 카트리지(B)가 위치 설정된다. 즉, 화상 형성 중에, 처리 카트리지(B)는 한 종단부에서는 U자 홈(15b)에 의해 다른 단부에서는 요홈(18a)에 의해 위치 설정된다. 본 실시예에서, 감광 드럼(7)은 종방향으로 (대략 0.1mm 내지 1.0mm) 이동 가능하다. 돌출부(17a)가 요홈(18a)으로 가압되는 경우 드럼 플랜지(16)의 단부(16c)(도7, 도8 및 도9)는 베어링(24)의 단부(24b)에 접촉하게 된다. 조립 허용 오차를 고려해서 대략 0.1 내지 3mm의 유극을 가지고 본체 측판 또는 장착 안내부(15a, 15c)에 대해 이동 가능하게 장착된 처리 카트리지(B)는 종방향 또는 반경 방향으로 감광 드럼(7) 쪽으로 가압됨으로써 경사진 상방향으로 이동한다. 단부(16c)가 초기에 단부(24b)와 접촉하고 있는 경우, 또는 감광 드럼(7)이 종방향으로 유극을 갖지 않을 경우에 처리 카트리지(B)는 종방향 및 반경 방향으로 즉각 감광 드럼(7)으로 가압되어서 경사진 상방향으로 이동한다.

화상 형성 동작 중에, 처리 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 회전 방향과 동일 방향으로 회전력을 받는다. 이 회전력에 의해 접촉부(12c1)가 고정부(13a)에 접촉된다.

따라서, 처리 카트리지(B)는 화상 형성 동작 중에 종방향 및 반경 방향으로 모두 장치의 본체(13)에 대해 정확하게 위치 설정된다.

처리 카트리지(B)가 도21에서와 같이 탄성체에 의해 눌려지는 경우, 처리 카트리지(B)는 탄성체에 의해 제공된 탄성력의 강도에 따라 드럼(7)의 종방향으로 이동하지 않을 수도 있다. 그러한 경우에도 구동 전달이 개시될 때 처리 카트리지(B)는 본체에 대해 정확하게 위치 설정되도록 반경 방향으로(사실상 상방향으로) 이동한다. 이러한 경우에 드럼(7)이 종방향 유극을 갖지 않더라도 처리 카트리지(B)는 본체에 대해 정확하게 위치 설정된다.

다시 도18를 참조하면, 커플링 기구는 다음과 같이 요약된다는 것을 이해할 것이다. 모터로부터 구동력을 받기 위한 구동 회전 가능 부재는 비원형 단면을 갖고 구동 회전 가능 부재의 회전축(X2)과 사실상 동축인 비틀린 요홈 또는 돌출부를 구비한다. 구동되는 부재 또는 화상 담지 부재는 화상 담지 부재의 종단부에 마련되고 비원형 단면을 구비하며 화상 담지 부재의 회전축과 사실상 동축인 비틀린 돌출부 또는 요홈을 구비하며, 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈은 구동 회전 가능 부재의 요홈 또는 돌출부에 대해 상대 회전 운동을 허용하는 제1 상대 회전 위치(예를 들어 도18(a) 참조)와, 구동 회전 가능 부재의 요홈 또는 돌출부에 대해 구동 회전 가능 부재의 회전축(X2)과 화상 담지 부재의 회전축(X1)이 사실상 서로 정렬되어 있는 동안 (도18(b)의 화살표로 표시된 바와 같이) 일 회전 방향으로의 상대 회전 운동이 방지되는 제2 상대 회전 위치(예를 들어, 도18(b) 참조)를 취할 수 있는 치수 및 형상을 가진다.

상기 회전 가능 부재의 요홈 또는 돌출부와 화상 담지 부재의 돌출부 또는 요홈은 사실상 비틀린된 세 지점(선)에서 접촉되는 것이 바람직하다. 또한, 세 지점은 사실상 정삼각형을 구성하는 것이 바람직하다.

제2 실시예

도19를 참조해서 수형 커플링 축(17)의 돌출부(17a)의 제2 실시예를 설명한다. 처리 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 동일하고, 따라서 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

도19의 커플링 돌출부(17a)는 등변 다각형 프리즘 형상의 돌출부(이는 도19의 정삼각형 형상이다)의 정점(17a2)이 모떼기(bevelling)된다는 점에서 제1 실시예와는 상이하다. 이 모떼기는 도19(a)에 도시한 바와 같은 라운딩과 도19(b)에 도시한 바와 같은 직선 절단을 포함한다.

이러한 구조에 의해, 처리 카트리지(B)의 취급 중에 돌출부(17a)의 정점들의 파손을 회피할 수 있다. 구동 중에, 정점들의 불충분한 강도로 인한 변형 또는 휨을 회피할 수 있다. 따라서, 수형 축(17)과 암형 축(18) 간의 정렬 정확도의 감소를 방지할 수 있으며, 커플링부에서의 요동 및 진동을 회피할 수 있다.

도19(a)에 있어서, 이러한 형상이 도18(b)의 돌출부(17a)에서 소개된 경우에 이해한 바와 같이, 요홈(18a)의 내부 면에 접촉되는 부분은 도19(a)의 형상의 최외측 지점이 아니라 각 정점부에서 이로부터 약간 이탈된 부분이다. 축 정렬 관점에서 볼 때, 그와 같이 이탈된 세 접촉 지점은 사실상 정삼각형을 구성하는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 도19(b)에 있어서도 세 지점은 사실상 정삼각형을 구성하는 것이 바람직하다.

동일한 이유로 다각형 돌출부(다각형 요홈)의 예에 있어서, 돌출부 및 요홈은 축 정렬 관점에서 사실상 정삼각형을 구성하는 세 지점에서 접촉되는 것이 바람직하다.

도19(a)의 경우에 있어서, 횡단면에서의 각 접촉점(실제로는 비틀린선)은 소정 폭을 가질 수 있다. 그러한 경우에, 폭의 중심들 또는 한쪽 단부들은 삼각형을 구성하는 점들로 간주될 수 있다.

제3 실시예

도20를 참조해서 수형 커플링 축(17)의 돌출부의 제3 실시예를 설명한다. 처리 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 동일하며, 따라서 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

제1 실시예에서, 감광 드럼(7)의 플랜지(16)와 수형 커플링 축(17)은 일체식이지만, 이들은 처리 카트리지(B) 내에 각각 합체되는 별도 부재일 수 있다.

본 실시예에서와 같이 수형 커플링 축(17)과 플랜지(16)가 별도 부재인 경우, 수형 커플링 축(17)은 플랜지(16)를 구비한 감광 드럼(7)을 프레임(12c) 내에 합체한 후에 억지 끼워 맞춤 등으로 플랜지(16)의 결합부(16b) 내로 장착됨으로써, 감광 드럼(7)이 경사 방향으로 프레임(12c) 내로 조립되지 않을 수도 있 있다.

제4 실시예

도21를 참조해서, 본 발명의 커플링 구조를 사용해서 처리 카트리지를 화상 형성 장치의 본체에 상이하게 위치 설정하는 구조를 갖는 제4 실시예를 설명한다.처리 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 동일하며, 따라서 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

도21에 도시된 바와 같이, 화상 형성 장치의 본체(13)는 처리 카트리지(B)를 감광 드럼(7)의 회전 방향으로 가압하기 위한 탄성체(13b)를 구비한다. 탄성체(13b)는 처리 카트리지(B)가 본체 내의 적소에 있는 동안 소제 프레임(12c)의 접촉부(12c3)에 접촉되어, 감광 드럼(7)의 회전 방향과 동일 방향으로 처리 카트리지(B)에 회전력을 인가한다. 회전력을 받은 처리 카트리지(B)는 감광 드럼(7)의 회전 방향(도21의 시계 방향)으로 회전하는 경향이 있지만, 프레임(12c)의 접촉부(12c1)와 본체의 접촉부(13a) 사이의 접촉에 의해 정지된다. 이는 커플링 구동력에 의해 감광 드럼(7)의 회전 방향으로 가압된 처리 카트리지(B)의 내부 부하 변화 등으로 인한 회전 방향으로의 진동을 방지하는 데 효과적이다. 접촉부(12c3)는 두 위치, 즉 감광 드럼(7)의 종방향으로 소제 프레임(12c)의 상부면 상의 인접한 한 단부측과 타단부측의 각각에 마련된다(도3 및 도4).

제5 실시예

도22를 참조해서 커플링 구조의 실시예를 설명한다. 처리 카트리지와 화상 형성 장치의 기본적인 구조는 제1 실시예와 사실상 동일하다. 상응하는 기능을 갖는 요소에는 제1 실시예에서와 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 간략함을 위해 생략한다.

본 실시예에 있어서, 도22에 도시된 바와 같이 수형 커플링 축(17)의 돌출부(17a)와 암형 축(18)의 요홈(18a)은 축의 회전 방향으로 비틀린된 사실상 직사각형인 형상을 구비한다. 제1 실시예와 마찬가지로, 내구성이 있는 커플링 요홈(18a)이 화상 형성 장치의 본체(13) 내에 제공된다. 이러한 구조에 의해, 커플링이 연결되는 동안 구동력이 전달되면, 그 비틀린 방향에 기인하여 암형 커플링 축(18)이 축방향으로 수형 축(17)을 끌어당기는 힘이 발생하고, 그에 의해 수형 커플링 축(17)의 돌출부 단부 표면(17a1)이 요홈 바닥 표면(18a1)에 접촉(또는 수형 축 단부면(17b)이 암형 축의 단부면(18b)에 접촉)된다.

처리 카트리지(B)의 위치가 구동 동작 중에 화상 형성 장치의 본체(A) 내에서 커플링 축의 방향으로 일정하므로 처리 카트리지의 진동이 억제된다.

본 실시예에 있어서, 커플링 축의 돌출부(17a)와 요홈(18a)의 단면 형상은 사실상 직사각형이지만, 만약 커플링 요홈이 회전하고 있을 때 결합이 이루어진다면 다른 다각형 프리즘 형상이 사용 가능하다.

처리 카트리지(B)가 본체로부터 분리될 때 모터(30)는 반대 방향으로 회전될 수 있으며, 기어(33)와 헬리컬 기어(34) 사이의 추력으로 인해 커플링 결합이 자동적으로 해제된다. 이러한 경우 제1 실시예에서와 같은 커플링 해제 기구를 사용할 필요가 없다.

제6 실시예

도23를 참조해서 다른 실시예에 대해 설명한다. 도23의 실시예는 기어가 드럼 플랜지(16) 상에 제공되지 않는다는 점에 있어서 제1 실시예와 상이하다.

도23(a) 및 도23(b)에 도시된 커플링 구조는 본체측 커플링 수단이 폴리아세탈(POM)로 된 암형 커플링 축(18)으로 이루어지고, 그와 결합 가능한 카트리지 측의 커플링 수단은 POM으로 제조된 수형 커플링 축(17)으로 이루어진다. 감광 드럼(7)과 동심인 원통형 벽부(24a)가 수형 커플링 축(17) 둘레에 마련된 플랜지(16)와 일체식으로 형성된다. 도23(b)는 도23(a)의 방향 D와 E에서 본 도면이다.

돌출부(17a)와 사실상 동일한 높이를 갖는 벽부(24a)를 수형 축(17) 둘레에 제공함으로써, 돌출부(17a)는 돌출부(17a)의 단부의 손상이 방지될 수 있도록 카트리지 프레임을 넘어서 돌출되지는 않는다.

원통형 벽부(24a)는 또한 전술한 바와 같이 처리 카트리지(B)의 화상 형성 장치(A)로의 장착을 용이하게 하기 위한 안내부(도6의 가이드(c))로서의 기능을 할 수 있다.

제7 실시예

도24 및 도25를 참조해서 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예에서, 상술한 실시예와는 대조적으로 감광 드럼(7)의 드럼 플랜지(116)는 암형 축(117)을 구비하고, 장치의 본체(13)의 대직경 기어(121)는 수형 축(118)을 구비한다. 이러한 구조에 의해서도 회전 정확도가 향상될 수 있다.

도24에 도시된 바와 같이, 수형 커플링 축(18)의 양성의 삼각 프리즘 형상의 돌출부(118a)가 회전 방향으로 비틀린되고, 상응해서 암형 커플링 축(117)의 요홈(117a)은 회전 방향으로 대응되게 비틀린된다. 안착부(117b)가 암형 커플링 축(117)의 단부면에 마련된다.

그 결합 부분을 회전 방향으로 비틀린시킴으로써, 결합된 채로 수형 커플링 축(118)이 화상 형성을 위한 방향(c)으로 회전될 때 수형 커플링 축(118)이 안착부(117b)에 접촉할 때까지 암형 축(117)을 끌어당긴다. 결과적으로 이들 간의 결합은 더욱 확실해진다.

처리 카트리지(B)가 본체(13)로부터 분리될 때 모터(119)는 화살표(d)로 표시된 반대 방향으로 회전될 수 있으며, 그에 의해 커플링 결합은 도25에 도시된 바와 같이 헬리컬 치를 갖는 피니언 기어(120)와 전달 기어(121) 간의 맞물림에 의해 생성된 추력에 의해 자동적으로 해제된다.

본 실시예에서, 암형 축(117)의 허용 가능한 전달 토오크가 수형 축(118)의 허용 가능한 전달 토오크보다 작은 경우에 수형 축(118)의 손상이 방지될 수 있다.

예를 들어, 카트리지에 마련된 암형 커플링 축은 폴리아세탈(POM)로 제조되고, 본체에 구성된 수형 커플링 축은 아연 다이캐스팅으로 제조된다. 그와 같이 함으로써 비정상적인 토오크가 생성되더라도 본체측의 수형 커플링 축의 허용 가능한 전달 토오크가 크기 때문에 수형 축의 손상이 방지된다.

본 실시예는 암형 축이 드럼 플랜지에 마련되고, 수형 축이 본체에 마련된다는 사실 외에는 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 전자 사진 화상 형성 장치, 처리 카트리지, 구동 전달 부재 및 전자 사진 감광 드럼의 실시예들은 드럼 플랜지의 수형 축이 암형 축으로 교체되고 본체의 기어의 암형 축이 수형 축으로 교체된다는 사실 외에는 제1 실시예와 동일하며, 따라서 그러한 실시예들의 설명은 간략함을 위해 생략한다.

그러나, 처리 카트리지는 간략하게 설명된다. 그것은 전자 사진 화상 형성 장치(A)의 본체(13)에 착탈 가능하게 장착할 수 있는 처리 카트리지(B)이다. 전자 사진 화상 형성 장치(A)는 모터(30 또는 119), 모터(30 또는 119)로부터 구동력을 받기 위한 본체 헬리컬 기어(34 또는 121), 및 본체 헬리컬 기어(34 또는 121)에 마련되어 본체 헬리컬 기어와 일체식으로 회전 가능한 비틀린된 삼각형 프리즘 돌출부(118a)를 포함한다. 전자 사진 화상 형성 장치(A)는 기록 매체 상에 화상으로 형성하도록 작동한다. 처리 카트리지(B)는 카트리지 프레임(12a, 12b, 12c), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)을 대전시키기 위한 대전 롤러(8), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 소제 블레이드(11a), 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107) 상에 형성된 잠상을 현상하기 위한 현상 롤러(10d), 및 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)의 종단부에 마련되고 돌출부(118a)와 결합 가능한 비틀린된 삼각형 구멍(117a)을 포함하며, 처리 카트리지(B)는 본체에 장착되고, 본체 헬리컬 기어(34 또는 121)가 돌출부(118a)와 결합된 구멍(117a)과 함께 회전될 때 구멍(117a)이 돌출부(118a) 쪽으로 계속해서 가압되면서 본체 헬리컬 기어(34 또는 121)로부터 드럼(7 또는 107)으로 회전력이 전달된다. 구멍(117a)은 드럼 헬리컬 기어(16a 또는 116a)의 중심부에 마련된 축부(17 또는 117)의 선행 모서리에 요홈으로서 형성된다. 드럼 헬리컬 기어(16a 또는 116a)는 회전력을 현상 롤러(10d)에 전달하는 기능을 한다. 축부(17 또는 117)는 카트리지 프레임(112c) 상에 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)을 회전 가능하게 지지하는 기능을 한다. 구멍(117a)의 드럼 헬리컬 기어(16a 또는 116a)와 축부(17 또는 117)는 수지 재료로 일체식으로 형성된다. 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)의 외경(D1), 축부의 외경(F) 및 구멍 형상부(117a)의 외접원의 직경(C)은 D1 > F > C를 만족시킨다. 축부(17 또는 117)의 외경(F), 구멍 형상부의 외접원의 직경(C), 전자 사진 감광 드럼(7)의 기어(16a)의 이뿌리원 직경(G) 및 전자 사진 감광 드럼(7)의 내경(D2)은 G > D2 및 G > F > C를 만족시킨다. 전자 사진 감광 드럼(7 또는 107)의 외경(D1) 및 본체 기어(34 또는 121)의 이뿌리원 직경(L)에서, L은 바람직하게는 대략 D1의 1.0배 이상 5.0배 이하이다. 본체 기어(34 또는 121)의 모듈은 대략 0.4 내지 0.7이다. 장치의 본체 기어의 이뿌리원 직경(L)은 대략 30mm 내지 150mm이고, 본체 기어(34)의 잇수는 대략 40 내지 400개이다.

본 실시예에서, 감광 드럼(7 또는 107)에서 본 돌출부(118a)의 비틀린 방향은 돌출부(118a)의 기부로부터 단부 쪽 방향에서 감광 드럼(7 또는 107)의 회전 방향과 동일하고, 구멍(117a)의 비틀린 방향은 구멍(117a)의 입구로부터 그 내측 방향에서 동일하다. 드럼 플랜지(16a 또는 116a)의 비틀린 방향은 구멍(117a)의 비틀린 방향의 반대이다.

제8 실시예

제1 실시예에서, 덮개(14)가 개방될 때 로드(37)와 캠(35)은 커플링 돌출부(17a)와 요홈(18a) 사이의 결합을 해제하도록 상호 연관해서 작동된다. 커플링 해제 구조는 도26 및 도27에 개시된 바와 같이 될 수 있다.

개방 가능한 덮개(14)에는 도26(a)에 도시된 바와 같이 축(14a)의 중심에 호형 해제 부재(140)가 마련되고, 해제 부재(140)의 선행 모서리는 도26(b)에 도시된바와 같이 두께가 점차 감소하는 캠부(140a)로 형성된다. 도27(a) 및 도27(b)에 도시된 바와 같이, 처리 카트리지(B)를 분리하기 위해 덮개(114)를 개방할 때 캠부(140a)는 기어(34)의 측면을 도27의 화살표(b)로 표시된 방향으로 밀어내도록 벽부(141)에 암형 축(18)과 일체로 된 기어(34) 사이의 공간으로 들어간다. 이에 의해, 암형 축(18)은 감광 드럼(7)의 수형 커플링 축(17)과의 결합이 해제되어 처리 카트리지(B)의 원활한 탈착을 허용하도록 벽부(141)로부터 후퇴된다.

해제 부재(140)를 장착하기 위한 부재는 처리 카트리지(B)가 탈착 또는 장착될 때 작동되는 부재이면 개방 가능한 덮개(14)로 제한되지는 않는다. 구동 전달 기어(34)가 헬리컬 기어인 경우 해제 부재(140)는 필수적이 아니며, 그 헬리컬 기어에 의해 생성된 추력에 의해 커플링 해제가 가능하다.

기타 실시예

제1 실시예에서, 감광 드럼의 연결은 수형 축(17)으로 이루어지고, 본체의 연결은 암형 축(18)으로 이루어지지만, 암형 축과 수형 축은 교환될 수 있다. 그러한 경우, 감광 드럼의 회전 정확도에 있어서 마찬가지의 유리한 효과가 제공될 수 있다(도23 및 도24). 본 실시예에서, 감광 드럼의 암형 축의 허용 가능한 전달 토오크가 본체의 수형 축의 허용 가능한 전달 토오크보다 작은 경우 본체의 수형 축의 손상이 방지될 수 있다.

예를 들어, 카트리지에 마련된 암형 커플링 축은 폴리아세탈(POM)로 제조되고, 본체에 구성된 수형 커플링 축은 아연 다이캐스팅으로 제조된다. 그와 같이 함으로써, 비정상적인 토오크가 발생하더라도 본체측의 수형 커플링 축의 허용 가능한 전달 토오크가 크기 때문에 수형 축의 손상이 방지된다.

상술한 실시예에서, 돌출부(17a)의 단부에서 또는 요홈(18a)의 입구 부분에서, 또는 그 양 측에 테이퍼가 형성되는 경우 돌출부(17a)와 요홈(18a) 간의 결합은 더욱 원활해진다.

앞에서 처리 카트리지는 단색 화상 형성용 카트리지로서 설명되었지만, 다수의 현상 수단이 사용되는 경우에는 다색 화상(예를 들어 2색, 3색 또는 전색 화상)을 형성하기 위한 카트리지에 응용할 수 있다.

현상 방법으로는 2개 요소 자성 브러시 현상법, 캐스케이드 현상법, 터치다운(touch-down) 현상법, 클라우드(cloud) 현상법 등과 같은 임의의 공지된 방법들이 사용될 수 있다.

전자 사진 감광 부재로 사용 가능한 것은 비결정 실리콘, 비결정 셀레늄, 산화 아연, 산화 티타늄, 유기성 광도체(OPC) 등을 포함한다. 감광 재료를 실장하기 위한 방법으로는 알루미늄 합금 등으로 된 실린더 상에 광도체를 증착시키거나 칠을 하거나 도포하는 방법이 사용될 수 있다.

대전 수단으로는, 소위 접촉형 대전법이 전술한 실시예에서 사용된다. 그러나, 알루미늄으로 된 금속 실드로 텅스텐 와이어를 그 와이어의 세 측면에서 둘러싸고, 이 텅스텐 와이어에 고전압을 인가해서 양 이온 또는 음 이온을 생성시키며, 양 이온 또는 음 이온을 감광 드럼의 표면으로 이동시켜서 그 표면을 균일하게 대전시키는 코로나 대전과 같은 다른 방법이 사용 가능하다.

대전 수단으로는 롤러형 이외에 블레이드형(대전 블레이드), 패드형, 블록형, 로드형 및 와이어형 등이 사용 가능하다.

감광 드럼으로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 소제 수단으로는 소제 블레이드뿐만 아니라 털(fur) 브러시, 자성 브러시 등이 사용 가능하다.

처리 카트리지는 감광 부재 및 적어도 하나의 처리 수단을 포함할 수 있다. 처리 카트리지는 감광 드럼 및 대전 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착할 수 있다. 처리 카트리지는 감광 드럼과 현상 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착할 수 있다. 처리 카트리지는 감광 드럼과 소제 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 탈착 가능하게 장착할 수 있다. 처리 카트리지는 감광 드럼과 적어도 2개의 처리 수단을 포함할 수 있다.

처리 카트리지는 감광 드럼과 대전 수단, 현상 수단 또는 소제 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착할 수 있다. 처리 카트리지는 감광 드럼과 적어도 하나의 대전 수단, 현상 수단과 소제 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착할 수 있다. 처리 카트리지는 감광 드럼과 적어도 하나의 현상 수단을 포함할 수 있으며, 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착할 수 있다. 처리 카트리지는 사용자에 의해 화상 형성 장치의 본체에 착탈 가능하게 장착할 수 있기 때문에, 이는 처리 카트리지를 사용한 장치의 유지 보수가 처리 카트리지를 교환함으로써 사용자에 수행될 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명은 감광 드럼, 현상 수단 등이 장치의 본체에 직접 장착되는 비카트리형 화상 형성 장치에 응용할 수 있다.

앞에서, 예시적인 화상 형성 장치로서 레이저 비임 프린터를 설명하였지만,본 발명은 전자 사진 복사기, 팩시밀기, 워드 프로세서 또는 기타 화상 형성기에 응용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 구동 전달의 회전 정확도가 향상되므로 전자 사진 감광 드럼의 회전 정확도가 향상되었다.

부가적으로, 본체로부터 전자 사진 감광 드럼으로 구동력이 확실하게 전달될 수 있다.

더욱이, (화상 형성 동작 중에) 구동력이 전달될 때 장치의 본체의 커플링과 전자 사진 감광 드럼의 커플링의 회전 중심은 사실상 정렬될 수 있다.

더욱이, (화상 형성 동작 중에) 구동력이 전달될 때 전자 사진 감광 드럼이 본체측으로 가압되므로 감광 드럼과 본체에 대한 처리 카트리지의 위치 정확도가 향상된다.

더욱이, (화상이 형성되고 있지 않을 때) 구동 전달이 수행되지 않는 경우, 구동 전달 연결 상태가 해제되므로 처리 카트리지의 탈착 시의 조작성이 향상된다. 더욱이, 커플링 부분의 직경은 작다.

이상에서 본 발명은 본 명세서에 개시한 구조들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 그 기재된 세부 사항에 제한되지 않으며 그 응용은 이하의 특허 청구의 범위 또는 그 개선의 범위 내에 해당될 수 있는 변형예 및 변경예를 포함할 수 있다.

Claims

기록재 상에 화상을 형성하기 위한 전자 사진 화상 형성 장치로서, 전자 사진 감광 드럼을 회전시키는 회전 구동력을 생성하기 위한 모터를 포함하는 상기 전자사진화상형성장치용 구동 회전 가능 부재에 있어서,

상기 모터로부터의 상기 구동력을 전달받기 위한 구동력 수용부와,

상기 구동 회전 가능 부재의 중앙부에 형성되고 복수개의 코너부를 구비하여 비원형의 횡단면을 갖는 비틀린 구멍을 포함하되,

상기 비틀린 구멍은 상기 전자 사진 감광 드럼의 한 쪽 종단부에 형성되고 복수개의 코너부를 구비하여 비원형 횡단면을 갖는 비틀린 돌출부와 맞물릴 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 구동 회전 가능 부재.
제1항에 있어서, 상기 구동력 수용부는 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 회전 가능 부재.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 비틀린 구멍의 횡단면은 실질적으로 정삼각형이고, 상기 비틀린 돌출부는 실질적으로 정삼각형 프리즘 형상을 가지며, 상기 비틀린 돌출부의 코너부는 모떼기된 것을 특징으로 하는 구동 회전 가능 부재.
삭제
기록재 상에 화상을 형성시키기 위한 전자 사진 화상 형성 장치에 있어서,

전자 사진 감광 드럼과,

상기 전자 사진 감광 드럼을 대전시키기 위한 대전 수단과,

상기 전자 사진 감광 드럼 상에 형성된 잠상을 토너 화상으로 현상시키기 위한 현상 수단과,

상기 현상 수단에 의하여 형성된 토너 화상을 상기 전자 사진 감광 드럼으로부터 상기 기록재 상으로 전사시키기 위한 전사 수단과,

상기 전사 수단에 의해 상기 기록재 상으로 전사된 토너 화상을 상기 기록재 상에 정착시키기 위한 정착 수단과,

모터와,

상기 모터로부터의 구동력을 전달하기 위한 구동 회전 가능 부재와,

상기 전자 사진 감광 드럼의 한 쪽 종단부에 형성되고 복수개의 코너부를 구비하여 비원형의 횡단면을 갖는 비틀린 돌출부를 포함하되,

상기 구동 회전 가능 부재는

상기 모터로부터의 상기 구동력을 전달받기 위한 구동력 수용부와,

상기 구동 회전 가능 부재의 중앙부에 형성되고, 복수개의 코너부를 구비하여 비원형의 횡단면을 갖는 비틀린 구멍을 포함하고,

상기 비틀린 돌출부는 상기 비틀린 구멍과 맞물릴 수 있으며,

상기 비틀린 돌출부와 상기 비틀린 구멍이 맞물린 채로 상기 구동 회전 가능 부재가 회전할 때, 상기 비틀린 돌출부와 상기 비틀린 구멍과의 맞물림에 의해 상기 비틀린 돌출부가 상기 비틀린 구멍을 향해 끌리는 힘을 받는 상태로 상기 전자 사진 감광 드럼으로의 회전구동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 구동력 수용부는 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
제6항에 있어서, 상기 전자 사진 감광 드럼은 상기 전자 사진 감광 드럼 상에 작용 가능한 처리 수단과 일체로 되어, 처리 카트리지 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
제6항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 비틀린 구멍의 횡단면은 실질적으로 정삼각형이고, 상기 비틀린 돌출부는 실질적으로 정삼각형 프리즘 형상을 가지며, 상기 비틀린 돌출부의 코너부는 모떼기된 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.
제8항에 있어서, 상기 처리 수단은 상기 대전 수단, 상기 현상 수단 및 상기 전자 사진 감광 드럼의 표면으로부터 잔류 토너를 제거하기 위한 소제 수단 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 처리 수단 및 상기 전자 사진 감광 드럼은 상기 화상 형성 장치의 주 조립체에 착탈 가능하게 장착될 수 있는 상기 처리 카트리지 내에 하나의 유니트로서 수용되는 것을 특징으로 하는 전자 사진 화상 형성 장치.